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什么是壓力傳感器的非線性？
日期：2025-05-02 13:00
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摘要：
之前有講解了什么叫做傳感器的“溫漂”，然而一個高精度的傳感器除了“溫漂”以外，需要考察的性能可遠(yuǎn)不止此，非線性度就是其中重要的性能指標(biāo)之一。
為什么需要關(guān)注壓力傳感器的非線性問題？壓力傳感器是壓力變送器的核心部件，目前常用的壓力傳感器是壓阻式壓力傳感器，而其輸出信號存在著很大的非線性，會直接影響壓力變送器的性能和測量精度。
那什么是傳感器的非線性？從定義上來講，傳感器的非線性是指隨著壓力變化，壓力傳感器輸出呈現(xiàn)一條特性曲線，這條曲線與擬合直線的*大偏差值與該傳感器的滿量程輸出之間百分比叫做非線性度，這一百分比的大小決定了傳感器非線性優(yōu)劣，簡單直觀的理解上來說，就是指輸出的特性曲線與擬合直線偏離程度為非線性度。
為什么壓力傳感器會產(chǎn)生非線性問題呢？壓阻式壓力傳感器常用橋式測量電路，
什么是壓力傳感器的非線性？
在初始狀態(tài)時，四個橋臂電阻值保持一致，當(dāng)輸入外力作用時，橋臂電阻平衡狀態(tài)就會打破，此時輸出端就會出現(xiàn)電位差，輸出電壓的大小與供電電壓以及橋臂電阻的相對變化量成一定比例，這個橋臂電阻的相對變化量就決定著傳感器非線性的大小。
而每個壓阻式壓力傳感器在制造過程中采用一些特殊工藝，如老化、壓力沖擊、焊接等，均會對傳感器性能產(chǎn)生不同程度的影響，再者，擴散硅芯片在實際生產(chǎn)工藝中，4個橋臂電阻值很難保持**一致，因此，每只傳感器都有標(biāo)稱的非線性度。
既然非線性如此重要，那如何計算出傳感器的非線性數(shù)值呢？首先，讓傳感器在規(guī)定溫度環(huán)境下，給壓力傳感器加壓測試，從零點加到滿量程，待壓力穩(wěn)定后降壓，返回零點。然后在包括傳感器測量上、下限的全量程范圍內(nèi)，選擇均勻分布的6~11個試驗點進(jìn)行測試，并且重復(fù)三次或三次以上的升、降壓校準(zhǔn)循環(huán)測試。
什么是壓力傳感器的非線性？在采集數(shù)據(jù)完畢后，我們就需要進(jìn)行非線性指標(biāo)的計算，常用的非線性指標(biāo)計算方法有*佳直線法、端基法和*小二乘法兩種，采用*小二乘法來進(jìn)行非線性指標(biāo)計算。
